Galileo Galilei (1564-1642) studerade först varför en pendel svänger. Hans arbete var början på användningen av mätningar för att förklara de grundläggande krafterna.

Christiaan Huygens utnyttjade regelbundenheten av pendeln för att konstruera pendulklockan 1656, vilket gav en noggrannhet som hittills inte hade uppnåtts. Den här nya enheten var korrekt inom 15 sekunder om dagen.

Sir Isaac Newton (1642-1727) utnyttjade detta tidiga arbete när han utvecklade rörelsebestämmelserna. Newtons arbete ledde i sin tur till senare utveckling som seismografen för mätning av jordbävningar.

Egenskaper

Pendlar kan användas för att visa att jorden är rund. Pendlarna svänger med ett pålitligt mönster och arbetar med den osynliga kraften av tyngdkraften, som varierar beroende på höjd. Om pendeln är direkt över Nordpolen, verkar pendelens rörelsemönster förändra sig inom en tjugofyra timmars tidsram men det gör det inte. Jorden roterar medan pendeln stannar i samma rörelseplan.

Det finns olika sätt att bygga pendlar som förändrar hur de svänger. Den grundläggande fysiken bakom hur de fungerar är dock alltid densamma.

Struktur

En enkel pendel kan tillverkas med en sträng och en vikt hängde från en enda punkt. Annat material kan användas för strängen, såsom en stång eller tråd. Vikten, som kallas en bob, kan vara av någon vikt. Galileos försök att släppa två kanonkulor av olika vikter illustrerar detta. Objekt av olika massa accelererar under tyngdkraften i samma takt.

Funktion

Vetenskapen bakom pendeln förklaras genom tyngdkraften och trögheten. Jordens gravitation lockar pendeln. När pendeln hänger fortfarande är tråden och vikten raka och 90 grader vinkel mot jorden, eftersom tyngdkraften drar strängen och vikten till jorden. Tröghet får pendeln att vila i vila om inte en kraft får den att röra sig.

När tråden och vikten flyttas i rak rörelse, fungerar tyngden och tråden under tröghet. Detta innebär att sedan pendeln nu är i rörelse, fortsätter den att röra sig, om inte det finns en kraft som verkar för att stoppa det.

Gravity arbetar på pendeln medan den rör sig. Den rörliga kraften blir mindre, eftersom tyngdkraften verkar på pendeln. Pendeln saktar och återgår sedan till utgångspunkten. Denna svängande fram och tillbaka kraft fortsätter tills kraften som startade rörelsen inte är starkare än tyngdkraften, och sedan ligger pendeln på vila igen.

Gravity drar inte pendeln tillbaka för att återvända till startpunkt längs samma väg. Tyngdkraften drar pendeln ner mot jorden.

Andra krafter verkar i motsats till den rörliga pendulens kraft. Dessa styrkor är luftmotstånd (friktion i luften), atmosfärstryck (en atmosfär vid havsnivå som minskar vid högre höjder) och friktion vid den punkt där trådens topp är ansluten.

Överväganden

Missuppfattningar

När han studerade pendeln , Upptäckte Galileo att det skulle svänga regelbundet. Dess sving, kallad sin period, kunde mätas. Ledningens längd förändrade i allmänhet inte pendulens period.

Men senare, som mekaniska anordningar utvecklades, såsom pendulklockan, fann man att längden på pendeln ändras perioden. Temperaturförändringar resulterar i en liten förändring i stångens längd, med resultatet att en förändring är under perioden.